기존의 증강현실 연구는 카메라 움직임 등을 고려해 가상의 영상을 합성하는 기술이 주로 개발되었다. 그러나 이 과정에서 주변의 조명 환경을 고려하면 보다 자연스러운 합성 장면을 표현할 수 있다. 본 논문에서는 보정된 전방향(omni-directional) 영상에서 래디언스(radiance)를 계산하여 주변 환경에 존재하는 조명 정보를 설정해 자연스러운 합성 영상을 렌더링하는 방법이 제안된다. 주변 조명환경을 실시간으로 해석하는 조명 서버와 실제 증강현실 클라이언트 단말기간의 무선 네트워킹을 통해 실시간으로 자연 조명을 반영한다. 제안된 시스템은 효율적인 조명 해석과정과 적은 네트워크 데이터 전송량 등의 장점이 있으며, 스마트 폰을 이용한 모바일 게임 등에 적용할 수 있다.